Аортальный стеноз (АС) занимает третье место в группе сердечно-сосудистых заболеваний после артериальной гипертензии и ишемической болезни сердца [17, 35].

В связи с прогнозируемым в США увеличением численности населения в возрасте старше 65 лет с 38,7 млн до 88,5 млн к 2050 г. частота клапанного порока будет возрастать, поэтому проблема его хирургической коррекции приобретает все большую актуальность [1, 3, 51].

Без хирургической коррекции прогноз для больных с тяжелым АС остается крайне неблагоприятным. Показатель 3-летней выживаемости составляет менее 30%. Летальность в течение 2 лет после клинической манифестации тяжелого аортального стеноза достигает 50-60% [2, 38]. В результате перегрузки давлением прогрессирует гипертрофия миокарда левого желудочка (ЛЖ). Она развивается как компенсаторный механизм и в дальнейшем приводит к застойной сердечной недостаточности, создавая угрозу внезапной смерти или острого нарушения мозгового кровообращения [5, 7].

Протезирование аортального клапана наряду с транскатетерной имплантацией стент-протезов у пациентов высокого риска на сегодняшний день является «золотым стандартом» лечения при тяжелом АС.

Искусственные клапаны сердца характеризуются рядом гидродинамических параметров, в частности важное клиническое значение имеет величина, именуемая площадью эффективного отверстия - ЕОА (effective orifice area). ЕОА определяется по формуле, являющейся производной из уравнения Бернулли:

ЕОА=Qср.кв./(51,6·×&Dgr;p) [9],

где Q - среднеквадратичное значение прямого потока (в мл/с); &Dgr;p - средняя разница давления (в мм рт.ст.); 51,6 - константа, принятая для указанных единиц измерения.

При этом используются измеренные средние значения транспротезного градиента давления и расхода крови через клапан. Аналогично с градиентом давления ЕОА характеризует клапан в открытом состоянии, однако в отличие от последнего является более универсальной величиной, не зависящей от объема жидкости, проходящей через клапан. Для определения соотношения между ЕОА клапана и объемом перфузируемых тканей J. Dumesnil и соавт. [23] ввели понятие индекса площади эффективного отверстия (iEOA):

iEOA=EOA/BSA,

где BSA (body surface area) - площадь поверхности тела пациента.

Значение транспротезного градиента давления (PG) прямо пропорционально транспротезному потоку Q (объемная скорость кровотока), который связан с сердечным выбросом и соответствующей площадью поверхности тела (BSA) и обратно пропорционален ЕОА в соответствии с функцией:

PG=Q²/(k·EOA²),

где k - константа.

Выбор протеза адекватного размера с соответствующей площадью эффективного отверстия становится одной из первостепенных задач в хирургическом лечении АС.

Концепция несоответствия размера протеза и площади поверхности тела пациента (РРМ - prosthesis - patient mismatch) была введена в 1978 г. S. Rahimtoola и характеризовала ситуацию, при которой ЕОА имплантированного протеза меньше, чем у нативного клапана [47]. Вследствие этого даже на нормально функционирующем протезе появляется высокий транспротезный градиент давления. С этих позиций практически все пациенты после протезирования аортального клапана имеют различную степень РРМ, поскольку манжета, опорные структуры искусственного клапана, его створки оказывают определенное сопротивление кровотоку [4, 55].

Критерием выраженного РРМ является значение iEOA<0,65 см²/м². При iEOA=0,65-0,85 см²/м² РРМ оценивается как умеренный. Незначительная степень РРМ определена в случае iEOA>0,85 см²/м² [13, 23]. Идеальным значением индекса эффективного отверстия является 1 см²/м².

В исследовании R. Nishimura и соавт. [41] в группе пациентов с индексом ЕОА <0,85 см²/м² транспротезный градиент давления составил 22±8 мм рт.ст., в группе больных без РРМ - 15±6 мм рт.ст. и менее. Кроме того, сердечный индекс, близкий по значению в обеих группах в течение 3 лет наблюдения, в отдаленные сроки достоверно снижался только у пациентов с РРМ (снижение на 0,54±0,32 л/мин/м² в группе с РРМ относительно редукции сердечного индекса и на 0,17±0,49 л/мин/м² у пациентов без РРМ; p=0,04).

При iEOA<0,8 см²/м² отмечается экспоненциальное повышение градиента давления [34, 39].

Частота умеренного и тяжелого РРМ достигает 20-70% после протезирования аортального клапана (ПАК), ее связывают с меньшей регрессией гипертрофии ЛЖ, большей частотой кардиальных осложнений и меньшей выживаемостью пациентов [29, 40].

Возникновение РРМ обусловлено двумя главными причинами.

1. У пациентов с АС часто встречаются кальцификация и фиброз створок клапана и стенки аорты, а также гипертрофия ЛЖ. Это уменьшает линейные размеры фиброзного кольца.

2. Имплантируемые протезы имеют собственные поддерживающие структуры, что создает сопротивление на пути кровотока. Фактически ЕОА имплантированного протеза составляет только 40-70% всей площади, занимаемой клапаном [26].

D. Bonderman и соавт. [22] проанализировали влияние пациент-ассоциированных факторов, таких как размер фиброзного кольца, гипертрофия ЛЖ, возраст, площадь поверхности тела, а также тип протеза, на возникновение РРМ. По их данным, во избежание РРМ предпочтительнее использовать механические протезы клапанов либо бескаркасные биопротезы. Каркасные биопротезы в условиях высокого транспротезного градиента давления быстрее подвергаются дегенерации створок [18, 57].

Пациенты женского пола имеют более высокую частоту РРМ, что объясняется меньшим диаметром корня аорты, а также чаще находятся в более старшей возрастной категории на момент протезирования аортального клапана. Предикторами развития РРМ являются большее значение площади поверхности тела (BSA), индекса массы тела, пожилой возраст.

Во многих исследованиях была показана выраженная корреляция между РРМ и снижением функции ЛЖ. Аналогичная связь прослеживается между РРМ и развитием сердечной недостаточности, отдаленной летальностью и замедлением регрессии гипертрофии ЛЖ [16, 49]. РРМ достоверно приводит к уменьшению сердечного индекса в послеоперационном периоде, наиболее выраженному в группе тяжелого несоответствия [25, 31]. Профилактика РРМ у пациентов с дисфункцией ЛЖ (фракция выброса <40%) приобретает особенную актуальность. В этих случаях даже умеренное PPM резко ухудшает прогноз, в то время как в группе пациентов с сохраненной функцией ЛЖ показатель смертности достоверно ниже (2-5% по сравнению с 67% при низкой фракции выброса и особенно тяжелом РРМ).

Было показано, что регрессия гипертрофии ЛЖ снижается быстрее при использовании протезов размером, превышающим 21 мм (21%), по сравнению с таковой при использовании протезов малого диаметра - меньше или равном 21 мм (8%) [10]. Толщина стенки ЛЖ находится в прямой зависимости от градиента давления на протезе аортального клапана [28, 36].

Отмечена корреляция между iEOA и регрессией гипертрофии ЛЖ, в частности, по данным D. Del Rizzo и соавт. [21], индекс массы миокарда ЛЖ снижался в среднем на 23% у пациентов с iEOA>0,8 см²/м² против 4,5% при условии iEOA<0,8 см²/м². Необходимо подчеркнуть, что не было обнаружено достоверных различий в группах пациентов с iEOA от 0,8 до 1 см²/м² и более 1 см²/м² (24 и 22%) [16]. M. Ruel и соавт. [51] проанализировали причины застойной сердечной недостаточности у 1563 пациентов после ПАК. Выявлено, что тяжелое PPM при ЕОА<0,65 см²/м² сопряжено с высоким риском развития кардиальных осложнений в отдаленном послеоперационном периоде (риск застойной сердечной недостаточности возрастает до 60% после протезирования клапана) [47].

В то же время в исследовании, проведенном T. Kitamura и соавт. [53], не было выявлено достоверной разницы по показателям выживаемости, регрессии гипертрофии ЛЖ и снижения транспротезного градиента давления в группах пациентов в возрасте 75 лет и старше с умеренной степенью РРМ и без него после операции ПАК по поводу аортального стеноза. Авторы подчеркивают, что даже умеренное PPM может быть приемлемым у пациентов старшей возрастной группы. Безусловно, существует ряд клинических ситуаций, при которых вариант расширения корня аорты должен быть принят во внимание для исключения неблагоприятных исходов. В частности, это касается пациентов со сниженной функцией ЛЖ, когда негативное влияние РРМ резко возрастает.

Несмотря на наличие множества публикаций, посвященных роли РРМ в структуре общей и отдаленной летальности, к настоящему моменту нет единого мнения по этому вопросу.

Влияние РРМ на послеоперационную летальность экспоненциально возрастает с увеличением тяжести PPM. Отмечено достоверное повышение летальности при тяжелом PPM, несмотря на сохранную функцию ЛЖ [13, 19]. Вопрос влияния РРМ на показатель послеоперационной летальности имеет особую актуальность, учитывая, что в раннем послеоперационном периоде миокард ЛЖ особо чувствителен к гемодинамическим перегрузкам. В соответствии с этим ряд исследований подтвердили достоверное увеличение послеоперационной летальности у пациентов с РРМ [13, 43]. Другие авторы не считают PPM фактором, влияющим на неблагоприятный исход [20, 30]. Развитие симптомов сердечной недостаточности объясняют тяжелой степенью РРМ и замедленной регрессией гипертрофии ЛЖ, что подтверждается эхокардиографическими данными [46, 47].

Недавнее исследование Mayo Clinic определило тяжелое PPM как независимый фактор, повышающий отдаленную летальность при малом размере протеза аортального клапана [33]. В большинстве исследований [12, 13, 54] подтверждается влияние выраженного РРМ на показатели ранней летальности, в то время как корреляция с долгосрочными результатами до конца не определена. Так, по одним данным, PPM является достоверным прогностическим фактором снижения отдаленной выживаемости [43, 50], в то время как другие авторы не поддерживают эту позицию [12, 22, 30]. В соответствии с исследованием B. Kunadian и соавт. [33] достоверно более выраженное негативное влияние РРМ на отдаленные результаты отмечается в группе молодых пациентов. Это может быть связано с более высокими уровнями физической активности, метаболизма и соответственно с потребностью в большем сердечном выбросе. Кроме того, в связи с большей ожидаемой продолжительностью жизни данный контингент больных подвержен большему риску РРМ в течение длительного времени [6, 52, 53].

В другом исследовании отмечена тенденция к снижению выживаемости в группе тяжелого РРМ, а также в группе умеренного РРМ по сравнению с незначительным PPM. Примечательно, что умеренная и тяжелая степень PPM, по данным авторов, была более значима для пациентов старшей возрастной группы (>70 лет) и прежде всего при наличии дисфункции ЛЖ (ФВ ЛЖ<50%) [32].

Метаанализ 34 исследований, проведенный D. Del Rizzo и соавт. [21], подтвердил достоверное снижение общей выживаемости в отдаленном послеоперационном периоде при наличии РРМ.

Обозначенная проблема ставит перед хирургом выбор: принять РРМ или использовать какие-либо методы устранения ожидаемого гемодинамического несоответствия. Наиболее радикальной, но в определенной степени повышающей риск вмешательства [10, 60], является хирургическая тактика, направленная на расширение фиброзного кольца аортального клапана по методу Konno, Manougian или Nicks. По общему мнению, эти процедуры показаны в случае, если предполагаемый iЕОА имеет значение <0,65 см²/м², и у больных со сниженной функцией левого желудочка при iEOA<0,85 см²/м². Вероятно, у пациентов высокого риска методом выбора будет апикоаортальный кондуит, что позволит избежать стернотомии и искусственного кровообращения [8, 61].

Появление новых моделей протезов, методов их имплантации может в существенной мере облегчить выбор хирургу. Выход на рынок бескаркасных биологических протезов, позволяющих выиграть, как минимум, один размер и имплантирующихся супрааннулярно, может в ряде случаев снять актуальность проблемы. Кроме того, их улучшенный гемодинамический профиль снижает стрессовые воздействия на створки, что позволяет надеяться на увеличение срока службы имплантата, однако это требует дополнительных подтверждений [7, 12]. В целом у новых моделей протезов прослеживается тенденция к снижению транспротезного градиента и увеличению EOA. То же можно сказать о сравнении механических клапанов с каркасными биопротезами, супрааннулярной имплантации стентированных биопротезов с интрааннулярной, а также о сравнении бескаркасных и каркасных биопротезов [14, 24, 44].

Другим вариантом выбора является ксенотрансплантат аорты, который был впервые применен в клинической практике J. Binet в 1965 г. [15]. Несмотря на отличные первые результаты, дальнейшее применение их сократилось из-за преждевременного разрушения структуры вследствие несовершенных методов их сохранения. Концепция использования корня аорты как физиологического каркаса для протеза клапана была возрождена T. David и соавт. в 1987 г., когда они предприняли новую попытку использования свиного бескаркасного аортального клапана [15, 19, 58].

Необходимо отметить, что имплантация бескаркасных клапанов является более сложной хирургической процедурой, сопряженной с большей продолжительностью искусственного кровообращения и временем ишемии [27, 59]. Обследование 95 пациентов, перенесших протезирование с использованием протеза Freestyle, показало, что он может быть безопасно имплантирован с приемлемыми клиническими результатами. Он имеет удовлетворительные гемодинамические характеристики относительно градиента транспротезного давления, EOA и скорости регресса гипертрофии ЛЖ. Вопрос о долговечности по сравнению с каркасными биопротезами остается без ответа и требует длительного наблюдения [56].

Альтернативный вариант хирургического лечения поражения аортального клапана включает использование гомографтов аорты [37, 45] или аутотрансплантатов клапана легочной артерии, которые обеспечивают iEOA, аналогичный нативному аортальному клапану.

Несмотря на наличие большого числа исследований, касающихся влияния РРМ на регрессию гипертрофии ЛЖ, частоту кардиальных осложнений в послеоперационном периоде, толерантность к физической нагрузке и качество жизни больных, в настоящее время нет единого мнения о показателях выживаемости в отдаленном послеоперационном периоде.

Таким образом, несмотря на достаточно изученные причины развития РРМ, а также различные гемодинамические параметры и сопутствующие заболевания, определяющие его тяжесть и прогрессирование, проблема несоответствия площади эффективного отверстия и площади поверхности тела остается актуальной в практике хирурга. Это обстоятельство диктует необходимость детального планирования операций с предшествующим всесторонним анализом клинического состояния больного, лабораторно-инструментальных показателей и факторов риска.